目錄

一、術語解釋(2.1.11~2.1.17)

2.1.11結構設計期(設計參考期)

在估計的累積等效軸時間和環(huán)境條件的作用下，路面不會發(fā)生結構性損壞的時間長度。與工程結構可靠性設計中的“設計基準期”相同。

2.1.13軸向載荷譜

各種車輛不同軸重的分布概率圖。正態(tài)分布，對數(shù)正態(tài)分布。

等效軸時間

根據(jù)不同的損傷指標(5個指標)和等效損傷原理(mimer假設)，將不同軸向載荷的作用次數(shù)換算成設計軸向載荷的等效作用次數(shù)(100kN)。

2.1.15累計等效軸次數(shù)

概念和舊代碼一樣，但這里指的是乘用車和載重汽車(指2-11類車輛)的交通量。不考慮輕型車輛的作用。

2.1.16路基平衡濕度

公路通車后，在地下水、大氣降雨和蒸發(fā)的影響下，路基濕度達到平衡，濕度相對穩(wěn)定。此時的路基濕度定義為路基平衡濕度。

2.1.17斷裂指數(shù)

代表橫向裂縫強度的指標反映了瀝青層在低溫下的開裂程度。(DTT直接拉伸試驗)

二.符號描述(15個符號)

第三，設計標準

3.0.1目標可靠性和可靠性指標

3.0.2路面結構的設計使用壽命

3.0.3設計軸重100千牛頓，單軸，雙輪組(與舊規(guī)范相同)，技術參數(shù)

3.0.4設計交通荷載等級

△累計軸重為大型客車和貨車(2類~ 11類車輛)的交通量

△增加“極重”等級，≥50×106輛，分為五個等級(舊標準四個等級)

3.0.5瀝青路面設計有五個控制指標，取消了表面彎沉指標

五個指標:

瀝青層疲勞開裂；

無機粘結層的疲勞開裂；

瀝青層永久變形；

路基頂層的垂直壓縮應變；

路面低溫開裂(季節(jié)性冰凍地區(qū))

3.0.6設計指標應滿足(檢查指標)

1.根據(jù)本規(guī)范附錄B.1和B.2計算的瀝青層和無機粘結層的疲勞開裂壽命(次數(shù))應大于附錄a中確定的設計壽命內等效軸載的累積次數(shù)；

2.根據(jù)附錄B3計算的瀝青永久變形應小于表3.0.6-1中的允許變形值；

3.路基頂面的垂直壓縮應變應小于附錄B4中的允許值；

4.按附錄B5計算的瀝青路面低溫開裂指數(shù)不大于表3 . 0 . 6-2；

3.0.7提出高速公路、一級公路等抗滑技術指標。

橫向力系數(shù)SFC60，測試標準車60km/h；

道明——鋪砂法結構深度(mm)，與舊規(guī)范相同

四.結構組合設計

請注意以下幾點:

4.4.5基層和底基層的厚度突出了集料公稱最大粒徑之間的關系

4.5.2適用于表面材料類型的交通荷載等級和水平如表4.5.2所示。

4.5.4不同粒徑瀝青的厚度應符合表4.5.4的規(guī)定

連續(xù)級配瀝青混合料和石基質瀝青(SMA)結構層的小厚度不應小于集料公稱最大粒徑的2.5倍。開級配瀝青混合料的厚度不應小于集料公稱最大粒徑的2.0倍。

4.6功能層:膠粘層、密封層、透水層、隔離層、防水(排水)層、抗裂層，取消舊規(guī)范中的墊層！

中間的表4-1列出了瀝青路面的主要損壞類型。

動詞 （verb的縮寫）材料性能要求和設計參數(shù)

5.1.3路面結構層材料設計參數(shù)的確定可分為三個層次(準):

高速公路、一級公路施工圖設計階段應采用一級；

其他設計階段使用2級及以下。

5.2.2路基頂面回彈模量(MPa)

路基處于平衡濕度狀態(tài)，考慮干濕循環(huán)和凍融循環(huán)后的模量值，遠大于現(xiàn)有的25~40MPa。

5.3粒狀材料

在壓實要求的最佳含水量和干密度條件下，試驗等級1按附錄D通過重復加載三軸壓縮試驗確定，取其平均值。檢查結構時，該比值還應乘以濕度調節(jié)系數(shù)1.6~2.0。

在第3級，可以采用表5.3.8中的值

注:材料性能好、級配好或壓實度大時取最高值，否則取較低值。

5.4無機粘合劑穩(wěn)定材料

5.4.1~5.4.3對無機結合料的最大骨料粒徑、水泥用量和貧混凝土作了相關規(guī)定，表5.4.4給出了無機結合料的7天無側限抗壓強度標準(代表值)供參考。

注:a在低塑性土區(qū)(塑性指數(shù)小于7)，石灰穩(wěn)定砂礫和碎石7天的無側限抗壓強度應大于0.5兆帕(100克平衡錐測得的液限)

b下限用于塑性指數(shù)小于7的粘土，上限用于塑性指數(shù)大于等于7的粘土

5.4.5無機粘結劑穩(wěn)定材料的彎拉強度和彈性模量按三個等級規(guī)定。

檢查結構時，無機粘結劑的彈性模量應乘以0.5的結構層模量調整系數(shù)。

5.5瀝青混合料材料

5.5.1~5.5.4是一般規(guī)定

5.5.5季節(jié)性冰凍地區(qū)高速公路和一級公路表層瀝青的低溫性能應符合下列要求:

1.在連續(xù)10年平均最低氣溫作為路面低溫設計溫度，低溫設計溫度提高10℃的試驗條件下，彎曲梁流變(BBR)試驗的蠕變剛度ST≤300 MPa，蠕變曲線斜率m≤0.3

2.當蠕變剛度s在300~600MPa和600MPa之間，m > 0.3時，加入瀝青直接拉伸試驗，其斷裂應變不應小于1%(10 000με)

3.當上述條件均不滿足時，瀝青的臨界開裂溫度由瀝青彎曲梁的流變試驗和直接拉伸試驗確定。

5.5.6給出了瀝青混合料在低溫彎曲試驗中的破壞應變要求。

5.5.7瀝青混合料的車轍動穩(wěn)定度要求變化不大(表5.5.7)。

5.5.8用單軸針入度試驗法測試瀝青混合料的針入度強度(附錄F)以無機結合料為基層的瀝青路面、以無機結合料為基層、以瀝青材料為底基層的瀝青路面、以水泥混凝土為基層的瀝青路面的瀝青混合料針入度強度應滿足公式(5.5.8-1)。

5.5.9顆粒底基層和瀝青基層瀝青路面的瀝青針入度應滿足公式(5.5.9-1)。

瀝青混合料的針入度是指瀝青混合料抵抗剪切變形的能力，目的是控制路面的車轍。交通部《瀝青路面荷載標準》項目研究了瀝青混合料針入度與永久變形的關系模型。

5.5.10瀝青混合料水穩(wěn)定性技術要求:浸水馬歇爾試驗的殘余穩(wěn)定性和凍融劈裂試驗的殘余穩(wěn)定性。

5.5.11瀝青混合料的動態(tài)壓縮模量

瀝青混合料的動壓縮模量采用單軸壓縮動模量試驗方法(《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》(JTG E20 )T0738)測定，溫度為20℃，瀝青混合料在面層的加載頻率為10HZ，基層為5HZ。試驗直徑為100±2毫米，高度為150±2.5毫米。骨料的最大公稱粒徑不超過37.5毫米..

1.1級，直接按上述測試進行測量。

2.等級2應根據(jù)公式(5.5.11)計算和確定

3.根據(jù)表5.5.11確定等級3

注意:表中瀝青混合料E的差異不合理！

不及物動詞路面結構驗算

6.1一般規(guī)定

6.1.1路面結構力學指標計算采用雙圓弧均布豎向荷載作用下的彈性層狀連續(xù)體系理論。

但是需要注意的是，結構可靠度的概念是概念性引用的！

6.1.2路面結構組合方案擬定后，按照附錄B中的方法進行路面結構檢查，然后結合工程經(jīng)驗和經(jīng)濟分析確定。

6.2設計指標

6.2.1多指標(五)設計摒棄了多年使用的表面彎沉指標。

表6.2.1列出了不同組合路面的設計指標

6.2.2對于每個設計指標，應選擇表6.2.2中規(guī)定的垂直位置的機械響應。應按圖6.2.2所示計算位置，并選擇在A、B、C和D點計算的最大機械響應。

6.3交通、材料和環(huán)境參數(shù)

6.3.2路面各結構層的模量應符合要求

1.瀝青路面:20℃，10HZ，單軸壓縮動態(tài)模量

瀝青基層:20℃，5HZ

2.無機結合層:中間截面法單軸壓縮模量，

并通過0.5調整結構層模量進行修正(室內試驗與現(xiàn)場FWD計算對比)

3.粒料層:采用濕度調節(jié)回彈模量

參照美國ASHTO機械經(jīng)驗法(MEPDG)，

考慮到材料通車后濕度變化的引入，調整系數(shù)為1.6~2.0

模量測量方法采用動三軸儀(p49)，試樣直徑:

最大粒徑大于19毫米，時間直徑×高度=φ150×300毫米

當最大粒徑小于19毫米時，應使用φ100×200毫米的試樣。

4.路基:平衡濕度條件下，考慮干濕循環(huán)和凍融循環(huán)影響的頂面回彈模量。(帶載板)

6.3.3檢查瀝青層疲勞、無機結合料層疲勞和路基頂面壓縮應變時，應按附錄G確定，濕度調節(jié)系數(shù)和等效溫度分兩步確定:

1)根據(jù)氣溫數(shù)據(jù)和表G-1，確定參考路面結構的濕度調節(jié)系數(shù)和等效溫度。

2)對于非標準路面結構，即當瀝青面層和基層(包括底基層)由兩層或兩層以上不同材料的結構層組成時，應按公式G.1.1-1和公式G.1.1-2分別換算成等效瀝青層和等效基層。簡化為由等效瀝青面層、等效基層和路基組成的三層路面結構。

將基準結構在不同氣溫條件下的損傷轉化為基準路面結構在標準溫度(20℃)下的等效損傷，從而得到基準路面結構的溫度調整系數(shù)KTi。部分地區(qū)參考路面結構溫度調整系數(shù)見表G1.2(p63~P66)

等效溫度用于分析瀝青混合料的永久變形，其等效溫度按公式(G.2.1)計算:

6.4路面結構檢查流程

1、新舊規(guī)范的比較

對比這兩個流程圖，我們可以看到:

1.新舊規(guī)范的輸入?yún)?shù)基本相同。驗算的步驟都差不多！但是參數(shù)確定變化很大！

2.舊規(guī)范以路面彎沉為設計指標，以瀝青層和顆粒穩(wěn)定層的拉應力為驗算指標。

新規(guī)范是多指標設計，取消了彎沉指標，瀝青層彎曲疲勞開裂和無機結合層彎曲疲勞開裂(這兩個指標在形式上與舊規(guī)范相似，但內容有很大不同)，瀝青層永久變形，路基頂面垂直受壓，瀝青面層低溫開裂(后三個舊規(guī)范不是！)

3.最后，新規(guī)范還增加了驗收撓度控制指標

2.新代碼結構的檢查方法如下:

1)根據(jù)附錄a調查分析交通參數(shù)，并根據(jù)本規(guī)范第3.0.4條確定交通荷載等級；

2)根據(jù)路基土類型和地下水位高度確定路基的干濕類型和濕度狀況，并根據(jù)本規(guī)范第5.2.2條(不必要的改進措施)的要求確定路基頂部的回彈模量

3)根據(jù)設計要求，初步擬定路面結構組合和厚度方案，選擇設計指標；

4)根據(jù)本規(guī)范第5章和第6.3.2條確定結構層模量等設計參數(shù)，并根據(jù)第5章檢驗集料的CBR值、無機結合料的無側限抗壓強度、瀝青的低溫性能要求、瀝青混合料的低溫破壞應變、動力穩(wěn)定性、針入度強度和水穩(wěn)定性。

5)根據(jù)附錄g的規(guī)定，確定各設計指標對應的溫度調整系數(shù)或等效溫度；

6)利用多層彈性系統(tǒng)的理論程序計算各設計指標在各指定點的力學響應；

7)按附錄B的規(guī)定檢查路面結構，檢查結構應符合第3.0.6條的規(guī)定；

8)對通過結構驗算的結構進行技術經(jīng)濟分析，選擇設計的路面結構；

9)根據(jù)附錄B.7計算設計路面的驗收彎沉值，應符合附錄b.7的規(guī)定。

七.改造設計

7.1施工方案采用動態(tài)設計理念，施工階段根據(jù)現(xiàn)場情況動態(tài)調整改造方案。

7.2現(xiàn)有路面調查:交通量、軸載組成和增長率；路面損壞情況；落錘式動態(tài)彎沉儀、雷達、巖心鉆探等。

7.3改造方案:局部病害處理、整體處理或其組合方案，對裂縫較多的路面采取減緩發(fā)射裂縫的措施，回收材料。

7.4改建路面結構的驗算

1)加鋪層的設計參數(shù)應根據(jù)新建路面結構確定

2)現(xiàn)有路面層的設計參數(shù)應按以下要求確定:

據(jù)編制小組介紹，該公式根據(jù)108次(組)恒應力加載模式和618次(組)恒應變加載模式的疲勞試驗結果，建立了瀝青混合料的疲勞開裂模型。

利用北京3個ALF試驗段、加州大學伯克利分校6個重型車模擬HVS試驗段、美國西部8個試驗段、明尼蘇達州Mn路10個試驗段和美國瀝青技術中心(奧本大學)ncat 3個試驗段等30個試驗段的疲勞數(shù)據(jù)對建立的疲勞模型進行了驗證和修正。

在30個經(jīng)過驗證的切片中，只有3個來自中國，其余來自外國(美國)。國外這些試驗路段使用的石料、瀝青、混合料、路面結構、施工水平、記錄與我國使用的有哪些不同？可能不完全清楚，作為修正和驗證的依據(jù)是否可靠？

2.計算無機粘結劑穩(wěn)定層疲勞開裂的公式(B.2.1-1)和(B.2.1-2)

據(jù)編制小組介紹，該公式是基于148種常用的水泥穩(wěn)定碎石、水泥碎石、水泥土和石灰粉煤灰碎石混合料的疲勞開裂試驗結果。(148片/4=37片)每一種混合物，且不說這四種無機穩(wěn)定劑的代表性，只在數(shù)量上有些問題！

為了減小室內性能模型與現(xiàn)場疲勞的差異，通過比較路面模型結構與上述疲勞開裂模型分析結構的損傷狀況，得到kc系數(shù)。這個比較有多客觀？

3.瀝青混合料層永久變形計算公式(B.3.2-1)

根據(jù)多種瀝青混合料，從229個不同溫度和壓力條件下的有效車轍試驗結果中得出公式(B3.2-1)，并利用國內十多條公路多年和五個試驗路段的車轍數(shù)據(jù)，考慮現(xiàn)場綜合修正系數(shù)kR，對模型進行修正和驗證。

4.路基頂面垂直壓縮應變的驗算

路基頂面的容許垂直壓縮應變根據(jù)公式(B.4.1)確定。該公式的調整和修正基于AASHTO試驗路195條路面的結構數(shù)據(jù)和Psi=2.5時的軸向荷載次數(shù)，修正和調整后建立了垂直壓縮應變與100kN軸向荷載次數(shù)的經(jīng)驗關系。

這說明這種模式基本是外來的。AASHTO試驗于1958年至1960年在美國伊利諾伊州奧圖瓦的一個氣候條件和土壤組下完成。施工時間從1956.8年到1958.9年，裝車時間從1958.10年到1960.11年。修建了六條環(huán)路(每條環(huán)路有兩條車道)。每個環(huán)路的固定荷載效應包括

粗糙度(平整度)、可見故障、撓度、應變和Psi。

平均氣溫27°F ~ 76°F，平均降雨量34in，平均霜凍深度28in。

下表列出了美國公路運輸協(xié)會的交通負荷

瀝青路面的結構細節(jié)如下:

骨料:壓碎的石灰石(骨料的公稱最大尺寸為3/4英寸)、天然硅砂和石灰石粉

瀝青:針入度85~100，瀝青用量4.5~5.4%，場地孔隙率7.7%

表層:廠拌瀝青混凝土，厚度1英寸~ 6英寸

基層:厚度為0~9in的碎白云石。(所有環(huán)路)，由水泥或瀝青穩(wěn)定

底基層:礫石，0 ~ 16英寸厚(所有環(huán))

路基:a6

大致可以比較一下，AASHTO環(huán)路的路面結構與國內常用的路面結構是不同的。因此，利用AASHTO環(huán)形道路結構計算路基頂面壓縮應變，建立我國路基頂面壓縮應變預測模型，值得進一步研究。

5.瀝青路面低溫開裂指數(shù)計算公式(B.5.1)

該公式只分析了東北地區(qū)10多個路段等于路面低溫開裂的瀝青性質、路面結構和路基土類型之間的關系，并考慮了加拿大滑鐵盧大學的Hass模型。

首先，它的代表性不夠。我國季節(jié)性凍土面積很大，包括西北、華北甚至中東北部(如河南、安徽、江蘇、山東)的青海、四川等省?；跂|北地區(qū)10多個路段的模型可靠性如何？值得討論。

此外，加拿大的氣候條件與中國大不相同。使用Hass經(jīng)驗模型的可靠性如何？

哈爾濱工業(yè)大學馬紅彥(碩士論文)結合黑龍江省長平高速公路開裂情況，研究了NCHRP1-37A力學經(jīng)驗法低溫開裂預測模型，并在修正的Hass模型基礎上建立了一個利用東北地區(qū)的新模型。

6.本規(guī)范中材料參數(shù)的測量基本上是利用動載荷設備來完成的，即該材料的參數(shù)(如模量、強度指標等)。)都是動態(tài)的，但是路面結構體系的受力分析還是靜態(tài)的，如何協(xié)調二者？僅僅通過提高材料的模量值來降低結構對荷載的響應值是不合理的，所以要加強對結構動荷載作用的研究！

主要著作:參與編輯出版的專著、教材10部(人民交通出版社、湖南科技出版社出版)，代表作有《道路工程有限元分析方法》、《半剛性基層瀝青路面研究》等。在國內外重要學術期刊和重大國際國內學術會議上發(fā)表論文100余篇。被交通部授予“全國交通戰(zhàn)線先進科技工作者”、“湖南省優(yōu)秀科技工作者”、“湖南省高校優(yōu)秀科技工作者”，自1992年起享受國家有突出貢獻專家津貼。